通过刺槐根系研究土壤水分与植物根系的关系
来源： http://www.soil17.com.cn 更新时间：2012-11-26 17:37:11 阅读次
根据土壤水分速测仪的检测可以发现，根系从每条根的根尖吸收水分，根毛区以上的部分其根毛已不复存在。当根毛长到一定时间后就枯死，表皮毁坏、脱落，这时皮层的外层细胞(外皮层)的细胞壁发生栓质化代替表皮产生保护作用。外皮层是单层细胞，它排列整齐，没有细胞间隙，由于细胞壁中又加入了栓质(脂类物质)，使细胞壁不能透水。因此，根毛区以上的根系没有吸水功能，根毛区是根尖吸水的主要部位。根系的吸水可分为主动吸水和被动吸水，主动吸水根压是主动吸水的动力。根压就是由于根系的生理活动使液流沿根部上升的压力。目前对于主动吸水的机理还未完全清楚，但渗透作用是起着重要的作用的。(2)被动吸水由于枝叶的蒸腾作用所产生的蒸腾拉力，是根系被动吸水的动力。蒸腾作用是指植物体内的水分以气体状态散失到体外的现象。蒸腾作用主要通过叶片的气孔进行。在陆生植物中，其体内的水分只有一小部分用于代谢活动，绝大部分都是通过蒸腾作用散失到体外。过度的蒸腾会使植物体内水分缺。叶片蒸腾时，气孔下腔附近的细胞失水使水势下降，它便从邻近细胞吸水，通过质外体、导管、最后根部从土壤中吸水。蒸腾越强、失水就越多，水势越低、蒸腾拉力就越大。水分在植物体内上升，必须使导管内形成一个连续不断的水柱。由于水分子间的内聚力和水分子与导管壁的附着力，远大于水柱本身的张力从而保证了导管内水柱的连续性使水分不断上升。被动吸水的原动力来自蒸腾拉力，所以称为被动吸水。土温高蒸腾作用较小时，根压是水分上升的主要动力。在植物生长的旺盛时期，蒸腾强度较大时则以蒸腾拉力的被动吸水为主。
根系是植被吸水的重要器官。各种植被的根系在土壤中分布的深度和广度是不同的。一般说来，直根系入土较深，须根系入士较浅。如棉花植株(直根系)的主根约3米左右，而洋葱(须根系)的根入土仅约0. 5m，水稻的为0. 6~0. 9m，小麦的较深也只有2m左右(主要分布在耕作层内)。生长在干旱沙漠的骆驼刺的根系竟达20m使这种植物能从很深底土层中吸收水分。
根系分布的深浅除决定于植被的种类外，还与根系生长的环境条件有关。生长在水分比较充足地方的柳树，其主根生长较慢，侧根则向宽处扩展，形成明显的浅根系统。但把柳树移置于较干燥的环境中，侧根就向深处发展。由此可见，在不同的生长条件下，根能产生一定的适应性以保持植物体的正常生长。此外，人为条件的影响如深耕、灌溉、施肥等也同样能引起根系的变化。栽培作物(玉米、高梁、棉花等)苗期的土壤干燥可使根系下扎，后期再灌水，植物获得壮大的根系而产量高。土壤水分是制约根系生长的环境因素之一，当土壤可利用水分下降时，短期内根毛增多，然后停止生长，并开始自疏死亡。当土壤水分过多，则影响土壤透气性，根系处于厌氧环境，引起生理干旱，严重时也造成根系死亡。
